图1　热力发电厂给水回热系统简图

全厂共安装有7台上海汽轮机有限公司出品的单缸冲击单抽汽冷凝式汽轮发电机组，型号为C50 - 8.83/1.27 - Ⅱ；1台上海汽轮机有限公司出品的单缸冲击双抽汽冷凝式汽轮发电机组，型号为CC50 - 8.83/4.12/1.47；1台上海汽轮机有限公司出品的双缸反动双排汽双抽汽冷凝式汽轮发电机组，型号为CC100 - 8.83/3.8/1.47。每台发电机组均配置有2台高压加热器以提高锅炉给水温度(提高给水温度约60℃)，增加汽水循环热效率。各台高压加热器的设计技术参数见表1、表2。
　　

表1　C50、CC50机组高压加热器的设计技术参数 设备名称 型　　号 加热面积/m² 加热蒸汽压力/MPa 加热蒸汽温度/℃ 给水压力/MPa 给水量/t·h^-1 1号高压加热器 JG - 350 - Ⅰ 350 3.2 375 16.7 400 2号高压加热器 JG - 350 - Ⅱ 350 1.74 297 16.7 400

表2　CC100机组高压加热器的设计技术参数 设备名称 型　　号 加热面积/m² 加热蒸汽压力/MPa 加热蒸汽温度/℃ 给水压力/MPa 给水量/t·h^-1 1号高压加热器 JG - 580 - 1 580 3.1 372 16.7 620 2号高压加热器 JG - 590 - 2 590 1.74 297 16.7 620

　为了防止高压加热器钢管管束在运行中发生破裂后锅炉给水从高压侧的水室流向低压侧的汽室，造成高压加热器满水和汽轮发电机进水事故，两台高压加热器均安装有如下的热工满水保护:①当疏水液位上升至700mm时，自动开启危急疏水电动门；②当疏水液位上升至800mm时，自动关闭高压加热器联成阀，给水走钢管旁路，同时自动关闭进汽门及其上级抽汽逆止门。

2　高压加热器投运率低的原因

2.1　高压加热器管系泄漏
　　 JG - 350、JG - 580、JG - 590型高压加热器的受热面由U型钢管管束组成，管束采用雷管爆炸胀管加氩弧焊接的方式装在管板上。由于管束受腐蚀或浸蚀，加之高压加热器启停频繁或运行操作不当产生热应力等影响，因而会引起管束及胀口处发生泄漏，锅炉给水从高压加热器的水室流向汽室，造成高压加热器水位不正常升高，出口给水温度下降而不得不停用消缺。
2.2　高压加热器疏水管道泄漏
　　 高压加热器的疏水采用逐级自流方式，由1号高压加热器流入2号高压加热器，最后流入高压除氧器。由于高压加热器原采用的疏水管材质为碳钢，易受汽水两相流体冲刷、浸蚀。以前运行中常发生疏水管道受水冲击振动，以及高压加热器疏水管至高压除氧器前的弯头处受冲刷严重，管壁逐渐变薄，运行中突发砂眼和疏水管破裂等问题，不得不停用消振和补焊。1996年3月，一台机组的高压加热器疏水弯头长期受汽水冲刷，在运行中突然破裂，带压疏水喷至附近运行中的给水泵的6kV电动机上，造成电动机损坏。
2.3　液位控制器故障
　　 原来所用的高压加热器的液位控制器为机械浮球式控制器，主要通过调节高压加热器疏水调节阀控制疏水流量来达到平衡液位的目的。这类疏水器的执行机构普遍存在动作频繁、容易卡涩、易腐蚀、易泄漏、工作可靠性差等问题，严重影响高压加热器的正常运行。
2.4　热工自动及保护装置故障
　　 由于热工自动及保护测量和控制的元件对象为高温高压的抽汽和给水，工作环境恶劣，极易老化，运行可靠性差。在高压加热器投入及运行过程中，热控装置不太正常，常发生以下故障：高压加热器抽汽逆止阀失效或开度不足，压力传送装置失灵，高压加热器汽室满水保护误动作，水室水位自动调节失灵，疏水水位指示不准等。
2.5　检修工艺不良
　　 由于检修人员对设备性能没有完全掌握，加上检修工艺质量存在问题及高压加热器所属附件本身质量差等，故在高压加热器投运中常发生问题，影响正常投用，比如：高压加热器进汽门压盖漏或机械过重，水侧旁路阀或水侧保护装置不严或未关紧，疏水阀门泄漏或阀芯脱落，水位计泄漏等。并多次发生高压加热器检修结束投运后，原检修部位仍发生故障的情况。
2.6　设备管理不完善
　　 给水回热系统是火力发电厂热力系统中的主要系统之一，对全厂的安全、经济运行影响很大。但以前有些员工对此认识不够，再加上缺乏相应的考核制度，部分检修人员检修时没有紧迫感，作业拖拉，造成设备时常不能如期复役。运行人员在投运高压加热器上也有类似拖拉现象，未能做到将检修结束的加热器及时投用，因而降低了高压加热器的投运率。

3　提高高压加热器投运率的途径

3.1　检修方面的改进
　　 以前高压加热器疏水管的材质为碳钢20，其抗汽水两相流体的冲刷能力差，易发生泄漏。前几年，在汽轮发电机组大检修时，分别把高压加热器的疏水管更换成不锈钢管材质，因此高压加热器疏水管，尤其是2号高压加热器至高压除氧器前的弯头处，发生泄漏的次数大大减少。其次，检修部也加强了管理工作，切实注重工艺质量，加强设备维护，抓好加热器部件的完好性，确保了它的长周期安全运行。
3.2　采用新型液位控制器
　　 由西安交通大学根据汽液两相流理论与控制原理相结合研制的汽液两相流自调节液位控制器近年来在各电力企业的高压加热器中得到广泛应用。它是基于流体力学理论和控制原理，利用汽液两相流的流动特性设计的一种全新概念的液位控制器。该液位控制器无需外力驱动，属自动式智能调节，以消耗少量的汽（约为排水量的1%～2％）作为执行机构的驱动源。它具有性能优异、可靠性高的突出优点。液位控制器由调节器和传感变送器两部分组成。传感器的作用是发送水位信号和变送调节用汽；调节器的作用是控制出口水量，相当于自动调节系统中的执行机构。其调节原理是：当加热器的水位升高时，传感器内的水位随之上升，导致发送的调节汽量减少，因而流过调节器中两相流的汽量减少、水量增加，加热器的水位随之下降。反之亦然。由此实现了加热器水位的自动控制。结合3号汽轮发电机组的检修，先对该机组的高压加热器疏水调节器进行了更新改造试验，经半年多的运行考验，取得了预期的效果，并在其他机组上进行全面推广。
3.3　运行方面的改进
　　 高压加热器运行时，主要监视加热蒸汽的压力和温度、给水进出口温度和流量、加热器前后水温，以及汽侧的疏水水位等，如有缺陷应及时安排停运消缺，防止设备的损坏。条件许可情况下高压加热器应随机启动，以减少热应力。目前，运行人员在高压加热器启、停时，操作方法欠妥当，主要是温度变化率控制不合理，投、停速度过快。有关资料表明，温度变化的快慢直接影响到加热器的使用寿命。因此在投、停高压加热器时，应严格执行运行操作规程，注意减少加热器的热应力。要求投运时，温升率不大于3℃／min；停用时，降温率不大于1.5～2℃／min。这也是防止高压加热器管系泄漏的主要措施。
3.4　严格考核制度
　　 近年来厂部重点加强了对高压加热器投运率的考核力度，运行人员对提高高压加热器投运率的积极性大大增强。厂里同时定期召开运行分析会，找出高压加热器强迫停运的主要原因及存在的问题，并制定了相应的对策措施。上述制度的执行，有力地提高了

图2　高压加热器投运率

高压加热器的投运率。1997～2004年的7年里，高压加热器投运率从95.1 ％提高至97％左右，基本呈逐年上升的趋势，详见图2。

4　结论

　　 目前，通过对高压加热器的检修和运行方面的一些改进，给水回热系统经济运行方面已取得了一些成绩，但还有潜力可挖。对运行人员来说，主要是规范操作方法；对检修人员来说，主要是提高工艺质量，加强设备维护、保养。只有这样才能确保高压加热器的正常投运，提高汽轮发电机组运行的经济性，使之产生更多的效益。

5　参考文献

［1］　郑体宽. 热力发电厂.北京：水利电力出版社，1985:76～78.